CN114126771A - 形成图案化涂层的涂覆方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用颗粒涂料组合物涂覆基底的方法，该方法形成具有沿至少一个主要尺寸变化的受控的、不均匀表面特性分布的涂覆基底。将该基底定位在纹理化模板上。通过至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于该表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的该颗粒涂料组合物磨光到该基底的表面上，同时在该涂覆该基底期间改变至少一个过程变量。可在涂覆期间改变的过程变量包括施加时间、施加压力、涂覆温度、纹理化模板的轮廓、轨道速度、幅材速度和颗粒涂料组合物。

Description

形成图案化涂层的涂覆方法和系统
发明背景
技术领域
本发明涉及涂覆基底以产生具有由不均匀表面特性分布表征的表面的涂覆制品的方法。
背景技术
一般来讲，用于将薄涂覆层施加在基底上的常规涂覆方法集中于提供具有尽可能均匀且无缺陷涂覆表面的涂覆制品，使得涂覆基底的表面特性尽可能均匀。现有技术中已公开了多种薄涂覆技术，包括溅射涂覆、物理气相沉积、熔融挤塑、溶剂沉积和高能量磨光。这些技术在需要高度专业化装备或涉及蒸发可能是污染源的挥发性有机溶剂(VOC)方面具有缺点。作为另外一种选择，这些技术可能需要输入大量能量。此外，这些技术中的许多技术可以不令人满意的方式改变待涂覆的材料的形态。
然而，随着更可持续地使用世界资源的出现，已确定需要具有不均匀、受控表面特性分布的涂覆材料。另外，挥发性溶剂的消除正驱动对更绿色涂覆技术的需要。
发明内容
提供了一种用包含颗粒的干燥组合物涂覆基底的方法，该方法产生具有限定的不均匀表面特性分布的涂覆基底。
在第一实施方案中，描述了一种图案化涂覆方法，该图案化涂覆方法将干燥颗粒涂料组合物施加到基底上以形成涂覆基底。该方法包括以下步骤：将基底定位在具有表面轮廓的纹理化模板上；将颗粒涂料组合物分配到基底的表面上或分配到附接到轨道施加头的施加垫上；通过该轨道施加头在平行于表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的所述颗粒涂料组合物磨光到基底的表面上；以及沿所涂覆膜的至少主要尺寸改变所述方法的至少一个过程变量以形成不均匀表面特性分布，其中至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、轨道路径的长度、幅材速度和颗粒涂料组合物。
在第二实施方案中，描述了一种用干燥颗粒涂料组合物涂覆基底的方法。该方法形成涂覆基底，该涂覆基底沿所涂覆基底的至少一个主要尺寸具有受控的、不均匀表面性质分布，其中主要尺寸是基底的长度和/或宽度中的一者。该方法包括以下步骤：将基底定位在具有表面轮廓的纹理化模板上；将颗粒涂料组合物分配到基底的表面上或分配到附接到轨道施加头的施加垫上；在涂覆颗粒涂料组合物期间使纹理化模板振动；以及通过该至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的所述颗粒涂料组合物磨光到基底的表面上。
在第三实施方案中，描述了一种用干燥颗粒涂料组合物涂覆基底的方法。该方法包括以下步骤：将基底定位在具有表面轮廓的纹理化模板上；将颗粒涂料组合物分配到基底的表面上或分配到附接到轨道施加头的施加垫上；在涂覆颗粒涂料组合物期间使纹理化模板振动；以及通过该至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的所述颗粒涂料组合物磨光到基底的表面上。在此实施方案的一些方面，该方法还可包括以下步骤：沿基底的至少主要尺寸改变所述方法的至少一个过程变量以形成不均匀表面性质分布，其中至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、轨道路径的长度、幅材速度和颗粒涂料组合物。
在本申请中：
“均匀的”意指涂层在所涂覆膜的表面之上具有相对一致的表面特性。
“不均匀”意指跨所涂覆膜的表面具有以规定方式变化的表面特性。
“干燥”意指基本上不含液体。因此，本发明的涂覆材料的组合物以固体形式而不是以液体或糊剂形式提供。
“不含粘结剂的颗粒涂料组合物”意指涂覆材料包含大于95％的颗粒固体。
“灰度涂层”是指其中感兴趣的特性可从最大值(黑色)向下变化至最小值(白色)且在其间具有任何值(灰色阴影)的渐变涂层。例如，就本发明的电热涂层而言，最大电导率(最小电阻率)区域可被视为在灰度的黑色端上，最小电导率或无电导率(最大电阻率)区域可被视为在灰度的白色端上，并且具有介于这些极值之间的电导率(或电阻率)的区域可被视为灰度的灰色部分。
“数字涂层”是指其中存在或不存在感兴趣的特性(即，要么导电要么不导电)的涂层。因此，电流将仅流过导电区域。
本发明的上述发明内容并非旨在描述本发明的每个例示的实施方案或每种实施方式。附图及其后的具体实施方式更特别地举例说明这些实施方案。
附图说明
将参考附图进一步描述本发明，其中：
图1是根据本发明的一个方面的示例性涂覆系统的示意图。
图2A是可由图1的涂覆系统采用的示例性纹理化模板的示意性横截面，并且图2B是示出使用图2A的纹理化模板形成的涂覆基底的分布的示意性横截面。
图3A至图3C示出了使用本发明的示例性涂覆方法使图2A的纹理化模板振动的效果。
图4是根据本发明的一个方面的用于示例性涂覆系统的另选的涂覆区段的示意图。
图5A至图5C示出了根据本发明的示例性电热膜加热器的示意性顶视图、灰度热输出图和热输出轮廓图。
图6A至图6C示出了根据本发明的由数字涂覆基底形成的示例性电热膜加热器的示意性顶视图、所述电热膜加热器的热输出图和热输出轮廓图。
图7A至图7B示出了根据本发明的另一个示例性电热膜加热器的灰度热输出图和热输出轮廓图。
图8A至图8D是示出根据本发明的数字涂覆基底的疏水性改变的摄影图像。
虽然本发明可修正为各种修改和替代形式，但各种修改和替代形式的具体内容已在附图中以举例的方式示出，并且将被详细描述。然而，应当理解，本发明不将本发明限制于所描述的特定实施方案。正相反，本发明覆盖落入如由所附权利要求书所限定的本发明的范围内的所有修改、等同物和另选方案。
具体实施方式
在以下具体实施方式中，参考了形成本文的一部分的附图，并且在附图中以举例说明的方式示出了其中可实践本发明的具体实施方案。就这一点而言，定向术语，例如，“顶部”、“底部”、“前”、“后”和“向前”等，应结合图示所描述的取向使用。因为本发明的实施方案的部件可定位成多个不同取向，所以方向性术语用于说明的目的，并且绝不是限制性的。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可利用其它实施方案，并且可进行结构性或逻辑性的改变。因此，不能认为以下的详细描述具有限制意义，并且本发明的范围由所附权利要求书限定。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。由端点表述的数值范围的使用包括该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。
可持续性寻求避免对天然资源的消耗以便维持生态平衡。可持续性还可包括从制造过程诸如基于溶剂的涂覆过程消除不必要的溶剂。虽然存在一些无溶剂涂覆方法，包括真空沉积和溅射方法、热熔融涂覆和磨光涂覆，但每种方法都可具有局限性。
本申请描述了对常规磨光涂覆方法的改进，这些改进使得能够1)施加较厚涂层，2)施加图案化涂层，和/或3)沉积涂层，以产生具有不均匀表面特性分布的涂覆膜。具体地，本发明的示例性方法可用于形成涂覆制品，该涂覆制品包括具有受控表面特性分布的工程化涂覆表面，其中表面特性沿涂覆基底的长度和/或宽度中的至少一者变化。可通过本发明方法操纵的表面特性包括表面电阻率、表面电导率、表面的亲水性、表面能等。所得的涂覆膜可用于应用中，这些应用诸如防雾膜、露珠收集器、微波加热器、电热加热器(如在名称为“具有可变热输出的薄电热膜加热器(Thin Electrothermal Film Heater With VariableThermal Output)”的共同待决PCT申请号PCT/CN2019/096289(代理人案卷号81677WO003，与本申请同一日期提交)中所描述)、流体装置、热提取器、标牌等。
具体地，所提供的示例性方法是干燥/无溶剂磨光涂覆过程，该过程不需要粘结剂或其它化学添加剂来形成具有期望表面特性分布或梯度的涂覆制品。可通过沿所涂覆基底的长度和/或宽度改变期望的表面特性来容易地定制表面特性。消除溶剂、粘结剂和其它添加剂可降低示例性制品的制造成本以及改善所产生的制品的特性。
可通过控制涂覆过程变量诸如涂覆时间、压力、涂料组合物或涂层的图案化来生成所涂覆膜的期望表面特性分布。例如，沿所涂覆膜的长度的期望表面特性的线性变化可通过改变涂覆时间来调成。与通常产生具有均匀特性的涂覆膜的常规涂覆方法(像凹版印刷辊式涂覆等)不同，本文所述的示例性涂覆方法可形成具有定制表面特性分布的涂覆膜。
示例性涂覆方法可以是连续涂覆方法；逐步涂覆方法，在该逐步涂覆方法中以期望涂覆参数涂覆基底的一个区域，推进基底，并且对下一个区域进行涂覆；或批量涂覆方法，在该批量涂覆方法中在用基底材料的新区段重置之前独立地涂覆整个基底。在本发明的一些实施方案中，可在逐步涂覆方法或批量涂覆方法中在相邻区域之间变更涂覆参数。
示例性涂覆方法能够涂覆连续柔性基底材料，该连续柔性基底材料具有最多至约200微米、优选地介于约10微米和50微米之间的厚度。基底材料本质上可以是相对光滑的，或者可设置有宏观或微观几何形状。示例性基底材料可为聚合物膜、非织造或织造幅材、纤维材料(诸如纸材、金属箔)或它们的组合。示例性聚合物膜基底材料可包括聚酯(PET)膜、聚氨酯膜、乙烯基膜、聚酰亚胺膜和聚烯烃膜诸如线性低密度聚乙烯(LLDPE)膜、低密度聚乙烯(LDPE)膜、中密度聚乙烯(MDPE)膜、高密度聚乙烯(HDPE)膜和聚丙烯(PP)膜。在本发明的一些方面，软金属箔例如铝箔或铜箔可用示例性涂覆过程涂覆。
示例性涂覆系统可通过磨光涂覆过程由基本上干燥、不含粘结剂的颗粒涂覆材料在基底上形成非常薄的图案化涂层。磨光涂覆过程在低于基底的软化温度的温度下完成。示例性磨光涂覆过程将不含粘结剂的颗粒涂覆材料施加到基底上，其中颗粒涂覆材料包含所具有的莫氏硬度介于0.4和3之间以及大小为100μm作为最大尺寸的颗粒。用施加垫以正交于表面的大于0g/cm2且小于约30g/cm2的压力施加颗粒涂覆材料，其中施加垫在平行于所述表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以平行于基底表面的轨道方式移动。
参见图1，示例性涂覆系统100包括连续幅材处置区段和涂覆区段。连续幅材处置区段包括基底进料辊站105(诸如用于待涂覆的基底材料20的辊的离合退绕站)、幅材定速驱动站110和用以收集所涂覆基底材料40的卷绕站120以及各种导向辊和惰辊115。幅材处置区段提供待涂覆的基底材料，控制幅材移动通过涂覆区段并且将所涂覆材料卷绕到引离辊上。
涂覆区段101包括：粉末进料站140，该粉末进料站用以将不含粘结剂的颗粒涂覆材料引入到基底20上；涂覆站，该涂覆站包括设置在基底材料上方的至少一个轨道施加装置150；驱动机构，该驱动机构用于控制至少一个轨道施加装置的移动；以及纹理化模板160，该纹理化模板设置在基底下方且位于基底和压板170之间。
粉末进料站140包括至少一个供应贮存器141，以在分配到基底上之前容纳不含粘结剂的颗粒涂覆材料。可将分配管附接到至少一个供应贮存器，以将颗粒涂覆材料递送到基底上。可将螺旋刷(未示出)安装在分配管内部以混合并计量颗粒涂覆材料。刷联接到齿轮传动的马达驱动器(未示出)，该齿轮传动的马达驱动器可控制分配到基底上的颗粒涂覆材料的量。在一些实施方案中，颗粒涂覆材料组合物可在将它放置到至少一个供应贮存器中之前被预混合。在其它实施方案中，颗粒涂覆材料可在分配该颗粒涂覆材料期间混合。在另一个实施方案中，可在示例性过程中采用常规干燥粉末进料系统来分配颗粒涂覆材料。
进料站可提供对颗粒涂覆材料向基底的递送速率的精确控制。进料站还可包括控制旋转螺旋刷的速率和持续时间的定时器。分配管可包括至少一个孔口或一组孔口143，该至少一个孔口或一组孔口位于基底20上方以将粉末以期望浓度跨基底的宽度进行分布。可将目筛网包括在管之间以有助于控制粉末分配，或者可单独地通过网孔分配粉末。
在一些实施方案中，供应贮存器141可被分成多个子区段(例如，图1所示的子区段141a、141b)，这些子区段可容纳不含粘结剂的颗粒涂覆材料的各个组分，这些组分可被单独地计量以为不含粘结剂的颗粒涂覆材料提供即时组合物控制。在一个另选的方面，示例性粉末进料站可包括多个供应贮存器以容纳各个组分。在这些方面中的任一个方面，可在供应贮存器和分配管之间提供任选的预混合室。分配管中的螺旋刷提供颗粒涂覆材料的组分的最终混合。
每个轨道施加装置150配备有施加垫155以将不含粘结剂的颗粒涂覆材料施加到基底的表面。例如，施加垫可为织造或非织造织物或纤维素材料。作为另外一种选择，垫可为闭孔或开孔泡沫材料。在另一种替代形式中，垫可为刷子或刷毛的阵列。通常，此类刷的刷毛具有约0.2cm-1.0cm的长度和约30微米-100微米的直径。刷毛优选地由尼龙或聚氨酯制成。优选的磨光施加装置包括泡沫垫、EZ PAINTR垫(描述于美国专利3,369,268中)、羔羊毛垫、3M PERFECT IT垫等。
每个轨道施加装置150以轨道图案平行于基底的表面移动，并且轨道施加装置的旋转轴垂直于基底的平面。磨光运动可以是简单的轨道运动或随机的轨道运动，使得施加垫在磨光应用期间在多个方向上移动，该多个方向包括横向于幅材方向以及纵向于幅材的方向。所使用的典型轨道运动在每分钟500个–10,000个轨道的范围内。
在图1的示例性方面，示出了三个轨道施加装置。轨道施加装置150可为气动轨道磨砂装置诸如Black和Decker 5710型号，并且来自Ingersol-Rand，型号312，在90psi气压下具有每分钟8000次操作的自由速度，这些气动轨道磨砂装置已被修改以接受特定构造和材料的施加垫155。
三个轨道施加装置可从共用空气管线(未显示)进料，该共用空气管线连接到允许调整磨光速度的可调整(0psi至100psi)空气调节器(未显示)。例如，可实现降低气压以及增大施加压力、0个至4000个轨道/分钟的轨道速度。
在基底下方设置有由压板170支撑的纹理化模板160，该压板在涂覆期间向基底施加磨光压力。精密气压调节器172将空气(0psi至50psi)供应到气缸174一直到压板的底部，以向上驱动压板。通过使用此气压系统，可精确地控制涂覆压力，从而降低施加到基底以实现期望结果所需的总压力。过大的压力可损坏基底表面，尤其是当涂覆非常薄的基底(例如，低于30微米厚的基底)时。可能的过压缺陷可包括刮痕、裂口、撕裂以及由于摩擦的热效应引起的基底的熔融或翘曲。
纹理化模板160可具有纹理化表面，该纹理化表面具有三维表面结构，该三维表面结构包括具有升高区域诸如升高平台、脊等的多个浮雕特征部和多个凹入部。纹理化表面上的纹理/设计可转移到所涂覆层中，其中基板的升高部分由于高的局部施加压力而比产生图案化涂覆层的凹进部/凹入部具有更高涂覆材料浓度(厚度)。可通过适当地选择纹理化表面的设计来控制所涂覆层的图案。
纹理化模板160可以是如图1所示的纹理化基板160或如图4所示的纹理化带260，这将在下文中另外详细地描述。
图2A示出了可用于图1所示的示例性涂覆系统的纹理化基板160的示例性横截面。纹理化基板具有从基板162延伸的凸起肋状物或脊164的图案。凹入部166设置在相邻的脊之间。凹入部可以是周期性凹入部(具有期望大小和形状的这种凹洞或孔)或连续凹入部诸如连续通道或沟槽。在一些实施方案中，纹理化模板的纹理化表面可沿纹理化模板的长度或宽度或长度改变。纹理化表面的改变可以是浮雕特征部的密度、大小、形状和/或高度的改变。浮雕特征部的改变可产生所涂覆层的表面特性的改变或变型。
纹理化基板160可局部地增大脊顶部上的涂层施加压力并且减小凹入部之上的区域中的施加压力，这可有助于粉末流动，从而导致所涂覆膜的所得表面特性增强。
纹理化基板160可由如下表征：升高特征部的高度Hf；升高特征部的顶部的宽度Wf；以及相邻升高特征部之间的距离或凹入部的宽度WD；并且凹入部的深度由HD给出。在图2A所示的示例性方面，升高特征部为延伸到页面中的大致矩形梁的一维阵列。在另选的方面，升高特征部可具有大致梯形横截面、三角形横截面或其它横截面形状。在另一方面，升高特征部可以二维阵列或网格布置。在另一个实施方案中，升高特征部或凸起区域可以随机图案分布，凸起区域之间的距离可不恒定，并且升高特征部的宽度也可不恒定。在另一个实施方案中，升高特征部的二维形状可以是不规则的。
当纹理化基板设置成使得升高特征部在基底行进的方向上纵向延伸并且保持静止时，所涂覆基底40的所涂覆层50将具有对应于基板的可变厚度的图案，如图2A所示。对应于升高特征部的涂层的厚度将具有厚度t1，而对应于纹理化基板中的凹入部的所涂覆层的厚度将为厚度t2，其中t1>t2。在一些实施方案中，厚度t1可多达厚度t2的十倍。在一个另选的方面，纹理化基板可设置成使得升高特征部相对于基底行进方向以一定角度横向延伸。在另一个方面，纹理化基板上的图案可在两个尺寸上变化。
在一些实施方案中，可在涂覆过程期间使纹理模板振动，这可产生具有静止纹理化模板或平坦模板的更均匀、更厚涂覆层，如图3A至图3C所示。示意图A示出了当纹理化基板160设置在第一位置时产生的涂覆基底40的所涂覆层50。示意图B示出了当纹理化基板160如指向箭头98所指示侧向地移位至第二位置时产生的涂覆基底40'的所涂覆层50'。在每种情况下，对应于升高特征部和凹入部的涂层的厚度相同(即t1＝t1’和t2＝t2’)。示意图C示出了当纹理化基板160在示意图A所示的第一位置和示意图B所示的第二位置之间侧向地振动(由指向箭头99所指示)时产生的涂覆基底40”的所涂覆层50”。由于使纹理化基板振动的累加和平均效应，所得的涂覆层具有更均匀、更厚的涂层厚度t3。通过振动所得的涂层的均匀度是磨光的轨道大小和模板中图案的几何尺寸的函数。当间距(Wf和WD)远小于磨光过程的轨道直径时，可获得最均匀的涂层。
在一个另选的方面，可能期望振动基底而不是纹理化模板。
在一些实施方案中，可加热纹理化模板160和/或压力板170。
示例性涂覆系统还可包括涂覆后清洁区段，该涂覆后清洁区段可包括用以清洁磨光的幅材表面上的过量材料的涂覆后擦拭设备185以及用于在将所涂覆基底卷绕在引离辊上之前进行最终清洁的任选的真空收集系统190和/或气刀195。涂覆后擦拭设备包括纹理化辊，该纹理化辊从幅材擦拭任何过量的颗粒涂覆材料。在一个示例性方面，纹理化辊可被打孔并附接到真空收集系统190以收集任何过量颗粒涂覆材料，然后可在适当的情况下将这些过量颗粒涂覆材料再循环。气刀195也可用于确保已将所有未使用涂覆材料从所涂覆基底40的表面移除。
示例性涂覆系统还可包括用以改善磨光到幅材的材料的熔合的热装置(未示出)和/或用以移除留在涂层或基底上的任何过量涂覆材料的一个或多个真空清洁站。也可将粘合剂层合件或涂覆站和/或裁切站结合到涂覆系统中，这取决于最终产品构型。作为另外一种选择，可在脱机过程中将附加层裁切、涂覆和层合到所涂覆基底上。
示例性涂覆系统可由基本上干燥的、不含粘结剂的颗粒涂覆材料在基底上形成非常薄的涂层，该涂层可通过磨光涂覆过程在基底上获得。可在低于基底的软化温度的温度下进行该磨光涂覆过程。示例性磨光涂覆将不含粘结剂的颗粒涂覆材料施加到基底上，其中颗粒涂覆材料包含所具有的莫氏硬度介于0.4和3之间以及大小为100μm作为最大尺寸的颗粒。用施加垫以正交于表面的大于0g/cm2且小于约30g/cm2的压力施加颗粒涂覆材料，其中施加垫在平行于所述表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以平行于基底表面的轨道方式移动。
待涂覆在基底上的活性颗粒包括石墨、炭黑、聚四氟乙烯(PTFE，诸如以科慕公司(The Chemours Company)(特拉华州威尔明顿(Wilmington,DE))拥有的商品名TEFLON购得)、聚偏二氟乙烯(PVDF，诸如以阿科玛公司(Arkema,Inc.)(宾夕法尼亚州普鲁士(Prussia,PA))拥有的商品名KYNAR购得)、硫、二硫化钨、聚醚酰亚胺树脂(PEI，诸如以沙特基础全球技术有限公司(SABIC Global Technologies B.V.)(得克萨斯州休斯顿(Houston,TX))拥有的商品名ULTEM购得)、沸石(具体地银沸石)、l-抗坏血酸(维生素C)、氯化银(AgCl)、无机二硫化物诸如二硫化钼(MoS2)和二硫化钨(WS2)、粘土、氮化硼、磺胺嘧啶银以及各种氨基酸。
在一个特别优选的实施方案中，将活性涂覆颗粒与颗粒磨光助剂组合。这些磨光助剂颗粒可具有约1的尺寸长径比并且形状大致为球形。磨光助剂颗粒可具有介于约0.1微米-10微米之间的平均最大尺寸。优选地，平均最大尺寸介于约0.5微米-2微米之间。更优选地，磨光助剂颗粒具有与石墨颗粒的平均最大尺寸相同数量级的平均最大尺寸。使用磨光助剂颗粒允许活性颗粒的组成可变以及改善涂层的外观和均匀性。
示例性磨光助剂颗粒包括磁性调色剂颗粒、酞菁铜、购自马格鲁德色彩公司(Magruder Color Company Inc.)(新泽西伊丽莎白(Elizabeth,NJ))的永固红颜料、孟加拉玫瑰红染剂、炉黑碳颗粒、天青B染料、甲基橙染料、伊红Y染料、新洋红染料和陶瓷颗粒诸如得自明尼苏达州的3M芝兰工业公司(3M Zeelan Industries,MN)的Zeeosphere颗粒。优选地，磁性调色剂颗粒也可用作磨光助剂颗粒。这些颗粒是特别有利的，因为可容易地用磁体将过量颗粒从工作区域移除。
颗粒涂料组合物可包含约2重量％至100重量％的活性颗粒和0重量％至98重量％的磨光助剂颗粒，优选地介于15重量％至85重量％之间的活性颗粒和85重量％至15重量％的磨光助剂颗粒。在本发明的一些方面，颗粒涂料组合物仅由活性颗粒和磨光助剂颗粒组成。
在示例性实施方案中，颗粒涂料组合物可包含1:1的活性颗粒对磨光助剂颗粒之比。在另选的方面，颗粒涂料组合物可包含2:1的活性颗粒对磨光助剂颗粒之比，而在另一个另选的方面，颗粒涂料组合物可包含5:1的活性颗粒对磨光助剂颗粒之比。
可将活性颗粒和磨光助剂颗粒的混合物涂覆到基底的表面上，以形成具有期望表面特性分布或梯度的涂覆基底。可通过沿所涂覆基底的长度和/或宽度改变期望的表面特性来容易地定制表面特性。例如，在第一方面，活性石墨颗粒可与品红磨光助剂颗粒一起使用以形成基底，该基底具有在基底的长度和或宽度中的至少一者上改变的薄层电阻梯度。所得的石墨涂覆的膜可用于形成具有可变热输出的电热膜加热器。
涂层对基底的粘附性可在涂覆之后几天显著提高。例如，聚酯基底上的石墨涂层的组合仅在约一天之后提供优异的粘附性，不需要加热。作为另外一种选择，可对所涂覆基底进行热处理以提高涂层对基底的粘附性。热处理在低于基底将变形所在的温度的温度下进行。通常，此温度介于低于聚合物基底的软化温度约10℃最多至聚合物基底的软化温度之间。
所磨光涂层的厚度可通过改变所选择的一组涂层变量中的任一个涂层变量来控制，这些涂层变量诸如涂料组合物、涂层进料速率、磨光时间、磨光速度、磨光压力等。在幅材横向或幅材纵向方向上改变这些涂覆过程中的一个涂覆过程将形成不均匀涂层，该不均匀涂层可产生涂覆制品，该涂覆制品具有取决于所使用的涂覆材料而具有受控可变表面特性诸如表面电阻、电阻率、电导率或亲水性的工程化表面。
例如，涂层的厚度在一定的快速初始增加之后，随着时间线性增加。磨光操作越长，涂层越厚。因此，在涂覆过程期间改变线速度允许形成沿基底的长度具有受控的不均匀厚度分布的涂层。作为另外一种选择，可通过控制用于磨光的施加垫上的颗粒涂覆材料的量来控制涂层的厚度。
图4是用于本发明的示例性涂覆方法的修改的涂覆区段201的示意图。在此实施方案中，纹理化基板160(图1)在图4中被纹理化带260和由驱动辊268表示的传动系替代。纹理化带在压力板之上运行并在涂覆过程期间支撑基底50。在一个方面，当涂覆非常薄的基底(<30微米厚)时，纹理化带的使用可尤其有用，否则这些基底无法在不损坏基底50的情况下被引导通过该过程。当正在涂覆薄基底时，线速度(由箭头95指示)应与带速度(由箭头96指示)相同。
在一些实施方案中，待涂覆的基底、用于在涂覆之后形成图案的颗粒涂料组合物和涂覆条件(例如，基底和涂料组合物之间的摩擦)将决定所得图案在所涂覆基底上的清晰度。
在本发明的另一个实施方案中，公开了一种用干燥的不含粘结剂的颗粒涂料组合物涂覆基底以形成具有受控的不均匀表面特性分布的涂覆基底的方法。不均匀表面特性分布将沿所涂覆基底的至少一个主要尺寸(即，沿长度或宽度)变化。将基底定位在具有限定表面轮廓的纹理化模板上。将颗粒涂料组合物施加到至少一个轨道施加装置上的基底表面或施加垫中的一者。通过该至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的颗粒涂料组合物磨光到基底的表面上。在涂覆期间改变至少一个过程变量使得能够形成不均匀的表面特性分布。在一个示例性方面，沿所涂覆膜的至少主要尺寸变更过程变量以形成不均匀的表面特性分布，其中至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、幅材速度和干燥的不含粘结剂的涂料粉末组合物。
在一些实施方案中，示例性涂覆系统可包括沿基底的宽度和长度以二维阵列布置的多个轨道施加装置，其中轨道阵列成行设置。可独立地控制每个轨道施加装置或每行轨道施加装置。在一个示例性方面，设置在宽度方向上(在图1和图4中进入页面)的每行轨道施加装置可独立于与相邻行相邻设置的每行轨道施加装置进行控制。例如，至少一个过程变量可在轨道施加装置的相邻行之间变化以形成沿基底的宽度具有不均匀表面特性分布的涂覆基底，其中至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、轨道速度、幅材速度和干燥的不含粘结剂的涂料粉末组合物。
在一个另选的方面，纹理化模板可横向于基底的长度(即，宽度方向)变化。升高特征部的密度、大小、图案和形状可沿纹理化模板的宽度变化。
在本发明的另一个实施方案中，公开了一种用干燥的不含粘结剂的颗粒涂料组合物涂覆基底以形成具有受控的不均匀表面特性分布的涂覆基底的方法。不均匀表面特性分布将沿所涂覆基底的至少一个主要尺寸(即，沿长度或宽度)变化。将基底定位在具有限定表面轮廓的纹理化模板上。在使纹理化模板振动的同时，将颗粒涂料组合物施加到至少一个轨道施加装置上的基底表面或施加垫中的一者。通过该至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的颗粒涂料组合物磨光到基底的表面上。可在涂覆期间改变至少一个过程变量，使得能够形成不均匀的表面特性分布。在一个示例性方面，沿所涂覆膜的至少主要尺寸变更过程变量以形成不均匀的表面特性分布，其中至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、幅材速度和干燥的不含粘结剂的涂料粉末组合物。
本连续幅材方法能够产生具有独特特点的涂覆基底，这些涂覆基底为许多市场提供显著的实用性。该方法涉及用侧向“磨光”作用将颗粒涂覆材料施加到基底。因此所产生的涂层可具有各种电气特征、光学特征和装饰特征。
实施例
实施例材料
Figure BDA0003473689490000131
测试方法
薄层电阻方法1
使用手持式4点探针测量装置(得自电子设计与市场公司(Electronic Design toMarket,Inc.)(俄亥俄州托莱多(Toledo,OH))的RChek 4点测量仪型号RC2175)在样品区域周围的5个位置处测量样品的薄层电阻。将所测量的薄层电阻值取平均值，并报告样品的薄层电阻。
薄层电阻方法2
出于重复，还在相同区域中用得自德康仪器(DELCOM Instruments)(明尼苏达州明尼阿波利斯(Minneapolis,MN))的737电导监测器测量非接触薄层电阻，以确保可重复且可靠的结果。
确定热输出和温度特征图
样品在附接到绝缘体材料时以期望瓦特数通电，该绝缘体材料例如LEXAN聚碳酸酯板(
Figure BDA0003473689490000141
是沙特基础全球技术有限公司(SABIC GLOBAL TECHNOLOGIES B.V.)(荷兰北布拉班特(Noord-Brabant,Netherlands))拥有的商标)或1英寸厚的绝缘泡沫(购自安大略省伦敦的家得宝(Home Depot,London ON)的FOAMULAR)。LEXAN板为5mm厚，并且面积为1平方英尺。将样品用胶带粘到基底，其中导电涂层面向上。在用胶带粘到Lexan板时，用于电源的引线连接到汇流条，之后进行通电。
为了使电热膜通电以生成热量，将样品连接到低电压(30V以下)电源(型号；PSA2530D，电路测试电子公司(Circuit Test Electronics)(加拿大不列颠哥伦比亚温哥华(Vancouver,British Columbia,Canada)))，该低电压电源固有地监测施加到样品的电压和电流两者。这些值用于计算样品的瓦特数以及面积，以确定膜的热输出。瓦特数被定义为电压和电流的乘积。
为了确定沿通电样品的温度和热量分布，使用IR相机(得自菲利尔系统公司(FLIRSystems)(加拿大安大略省伯灵顿(Burlington,Ontario,Canada))的型号E8)。样品保持通电，直到温度达到最大值为止。顶部之上未放置绝缘层，因此电热膜暴露于环境实验室条件(20℃)。一旦温度停止上升，就拍摄IR图像，其中可使用得自菲利尔系统公司的菲利尔工具+软件提取最大值、最小值和温度特征图。一旦图像被拍摄，并且记录了电压和安培值，就使电源断开连接。如果要测试后续样品，则使用处于室温下的新Lexan板，因为在每次测试之后Lexan板的温度显著增加。
实施例
实施例1：图案化石墨涂层
示例性磨光涂覆系统配备有纹理化基板，该纹理化基板具有从基板延伸的大致矩形梁的一维阵列。脊的高度HR为0.050英寸(1.27mm)。脊的顶部的宽度WR为0.050英寸(1.27mm)。凹入部的宽度WD为0.075英寸(1.90mm)。
将14微米厚的PET膜基底放置在纹理化基板的顶部上。将包含1:1的品红颜料(MP-MG5518级，得自俄亥俄州克利夫兰的日光荧光色彩公司)和KS6人造石墨(TIMCAL TIMREXKS6)混合物的不含粘结剂的颗粒涂覆材料分配到基底上。轨道施加装置(牧田精加工砂光机公司(MakitaFinishing Sander)，型号BO4900V)配备有EZPaintr施加垫，该EZPaintr施加垫在以0.2psi的压力接触基底之前，通过使施加垫在过量粉末涂料中沿轨道运行来被石墨涂层混合物饱和。轨道施加装置被接通，并且轨道运动的速率设定为900轨道/分钟。磨光时间为60秒，这产生具有0.4微米厚度的石墨涂层。
一旦已经过所确定的涂覆时间，就使涂覆头停止并从基底表面凸起。然后通过跨表面喷吹电离空气来清除膜的残余粉末。然后将膜从支撑玻璃板移除并搁置一旁以用于表征。
将打孔的乙烯基膜(得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的SCOTCHCAL 8170穿孔窗口图形膜)的三角形工件放置在石墨涂覆的膜的顶部上以用作遮罩。打孔的乙烯基膜具有50％密度的圆形开口。使用购自美国伊利诺伊州麦克马斯特-卡尔公司(McMaster-Carr，Illinois，USA.)的SPEED BLASTER便携式介质喷射机(型号：007)来在30psi气压下移除暴露的具有碳酸氢钠颗粒的石墨涂层。在6秒喷射之后，移除模板，并且获得对应于模板的非常规则的点图案，如图5A所示。石墨涂层中的图案中的圆圈具有约1.5mm的直径。
电热膜加热器EFH1由上述实施例1的图案化涂覆材料的4英寸乘4英寸样品形成。将购自3M公司(明尼苏达州圣保罗)的0.25英寸宽的3MTMEMI铜箔屏蔽带1181的条带层合至图案化涂覆膜的两个相对边缘，以形成电热膜加热器(EFH1)500的汇流条530、540。图5A为电热膜加热器(EFH1)g00的照片，其示出所涂覆石墨层820中的圆形开口525的图案。
将电热膜加热器EFH1放置在1英寸厚的绝缘泡沫(购自安大略省伦敦的家得宝的FOAMULAR)上。然后将10V的电压施加到汇流条。在等待5分钟以使电热膜加热器达到平衡之后，用设置在距样品约30cm处的红外热相机(购自加拿大安大略省的伯灵顿的菲利尔系统公司的型号E8)拍摄热图像。图5B和图5C示出了以灰度记录的热图像以及示出沿电热膜加热器的长度的可变热输出的对应轮廓图。应注意，在灰度热图像上较深颜色指示较低温度，而较浅颜色指示较暖温度。参见图5A和图5C，加热器的温度在靠近电热器的第一端部500a处最低，在该第一端部处圆形开口的密度最高。圆形开口增加了第一端部附近膜的电阻，因此降低了穿过涂层的能量的量，从而导致较低热输出。相比之下，最高温度出现在电热膜加热器EFH1的第二端部500b附近，在该第二端部处膜中开口的密度最低。
表1示出了在若干施加电压下沿由实施例1的图案化石墨涂覆材料形成的电热膜加热器EFH1的中心线获得的温度梯度(dT/dx)。
表1
Figure BDA0003473689490000161
实施例2：数字石墨图案化涂层
形成了在涂层厚度上具有阶跃变化的数字涂覆膜。数字涂覆膜通过以下方式制成：用如上所规定的均匀涂料涂覆整个基底；然后按设定的纵向距离对基底进行分度；并且施加第二层颗粒涂覆材料，从而形成具有不同石墨涂层厚度的两个区。
具体地，如上所述用干燥的颗粒涂料组合物涂覆10英寸×10英寸的14微米厚的PET膜基底，该颗粒涂料组合物包含1:1的品红色颜料(MP-MG5518级，得自俄亥俄州克利夫兰的日光荧光色彩公司)和KS6人造石墨(TIMCAL TIMREX KS6)混合物。磨光时间为20秒。所得的涂层具有0.2微米的厚度。然后按约5英寸对基底进行纵向分度，从而形成包括具有0.2微米厚度的涂层的第一薄层电阻区。将第二层磨光涂覆在剩余部分上达另外10秒(或达总共30秒)，从而形成具有0.3微米厚度的第二薄层电阻区。
当用如在此提供的石墨涂覆数字涂覆膜时，数字涂覆膜可用于形成可变输出电热膜加热器，该可变输出电热膜加热器包括具有均匀但不同热输出的不同‘区’的薄层电阻。电热膜加热器(EFH2)通过以下方式形成：沿数字涂覆基底的两个纵向边缘层合购自3M公司(明尼苏达州圣保罗)的0.25英寸宽的3MTMEMI铜箔屏蔽带1181的条带，以形成电热膜加热器EFH2的汇流条。
图6A是电热膜加热器EFH2 600的示意图，其示出第一薄层电阻区606和第一薄层电阻区608的位置。图6B和图6C示出了以灰度记录的热图像以及示出沿电热膜加热器EFH2的长度的可变热输出的对应轮廓图。
电热膜加热器EFH2的最高温度和最低温度以及高电阻值和低电阻值示出在表2中。
实施例3：灰度图案化的石墨涂覆膜
形成沿膜的长度具有连续改变的涂层厚度分布的灰度涂覆膜。该灰度涂覆膜通过沿膜的长度改变颗粒涂料的磨光时间来形成。整个膜从涂覆头下方开始，并且在大约20秒的连续磨光之后，连续地推进涂覆头以模拟幅材移动。幅材移动超过10秒以上的持续时间，从而导致在膜的第二端部上约30秒的磨光时间。
灰度涂覆的电热膜加热器EFH3由灰度涂覆膜形成，使得薄层电阻沿灰度涂覆的电热膜加热器的长度逐渐地改变。电热膜加热器EFH3通过如下方式形成：沿灰度涂覆基底的两个纵向层合购自3M公司(明尼苏达州圣保罗)的0.25英寸宽的3MTMEMI铜箔屏蔽带1181的条带，以形成电热膜加热器EFH3的汇流条。
图7A和图7B示出了以灰度记录的热图像以及示出沿电热膜加热器EFH3的长度的可变热输出的对应轮廓图。图7A包括指示基底上涂层的厚度梯度的箭头704。
电热膜加热器EFH3的最高温度和最低温度以及高电阻值和低电阻值示出在表2中。
表2
Figure BDA0003473689490000181
实施例4：灰度聚四氟乙烯(PTFE)图案化涂层
通过类似于实施例3中所使用的方法制备灰度PTFE涂覆膜以形成具有可变疏水性的膜，该可变疏水性由沿膜的长度的PTFE涂层浓度梯度引起。通过改变膜的不同区域中涂覆头下方的粉末进料比率来形成灰度PTFE膜。
具体地，将包含100％PTFE粉末的第一颗粒涂料组合物分配在8英寸×12英寸PET膜基底的第一端部上，并且从基底膜的第一端部施加超过约75％的膜。将包含20重量％的KS6石墨和80重量％的PTFE的第二颗粒涂料组合物分配在基底膜的第二端部上，并且从基底膜的第二端部在另一端部上的四分之三的膜上施加超过约75％的膜。
所得的灰度PTFE膜在第一端部上具有100％的PTFE涂层并且在第二端部上具有80％的PTFE涂层，并且在基底膜的中间部分中具有涂层厚度的变化，并且导致膜的第一端部和第二端部之间的水接触角连续地逐渐地变化。
通过在所涂覆膜的表面上施加去离子水滴并观察接触角来测量所涂覆膜表面的疏水性。图8A至图8D示出了从移液管施加到可变疏水性涂层的水滴。在涂覆有100％PTFE的涂覆膜的第一端部上，水接触角非常高，接近90度，如图8A所示，这表示疏水的涂覆表面。在中间过渡部分，小滴具有较低接触角(图8B)，而在膜的(即，涂覆有PTFE/KS6混合物的)第二端部上，水滴具有非常低的水接触角(图8C)，从而表示疏水性差的表面。因此，可以通过改变颗粒涂料组合物中PTFE对石墨的混合比来工程化膜的疏水性。通过在一次涂覆操作(图8D)中改变颗粒组合物组分的进料比率以沿膜长度连续地改变疏水性，可在连续操作中利用此方法。
实施例5：具有静止纹理化基板的磨光涂覆过程(比较例)
示例性磨光涂覆系统配备有纹理化基板，该纹理化基板具有从基板延伸的大致矩形梁的一维阵列。脊的高度(或相邻脊之间的凹入部的深度)HD为0.050英寸(1.27mm)。脊的顶部的宽度Wf为0.020英寸(0.51mm)。凹入部的宽度WD为0.02英寸(0.51mm)。将基板固定到水平金属板上，该水平金属板附接到磁性进料器(FMC晟创(FMC Syntron)型号FTOC，购自美国密西西比州的FMC公司(FMC，Mississippi USA))。
将14微米厚的PET膜基底放置在纹理化基板的顶部上。将包含100重量％的KS6人造石墨(TIMCAL TIMREX KS6)的不含粘结剂的颗粒涂覆材料分配到基底上。轨道施加装置(牧田精加工砂光机公司，型号BO4900V)配备有EZPaintr施加垫，该EZPaintr施加垫在以0.2psi的压力接触基底之前，通过使施加垫在过量粉末涂料中沿轨道运行来被石墨粉末饱和。轨道施加装置被接通，并且轨道运动的速率设定为约2000轨道/分钟。基板在涂覆期间保持静止。
一旦30秒的确定涂覆时间已经流逝，就停止磨砂机并使磨砂机从基底表面凸起。然后通过跨表面喷吹电离空气来清除膜的残余粉末。然后将膜从支撑玻璃板移除并搁置一旁以用于表征。
所涂覆样品的视觉检查显示，石墨以与纹理化基板几乎相同的图案沉积，在非常轻的涂层沉积物的任一侧中具有交替的厚沉积物。
实施例6.具有振动纹理化基板的磨光涂覆过程
将新的PET基底放置于纹理化基板上并重复实施例5中所述的磨光涂覆过程，不同之处在于在此实施例中在涂覆期间使纹理化基板振动。将具有附接到其的纹理化基板的FMX Syntron板设定为在其可变标度盘上以设定10振动。在磨光涂覆达30秒之后，用电离气枪清除所涂覆基底的过量粉末，并将所涂覆基底从基板移除以进行表征。
视觉检查显示出几乎均匀的暗厚涂层。
表3示出了用实施例5和6中的样品测量的薄层电阻的比较。薄层电阻与导电涂层的厚度成反比。假定石墨的电阻率在两个涂层中相同，测量结果指示平均厚度几乎为振动基板的两倍。这与图3A和图3C中的横截面图一致，其中具有静止基板(3A)的平均厚度将为t1/2＝t3/2并且具有振动板(3C)的平均厚度将为t3。因此，厚度比应接近2。
表3
薄层电阻(欧姆/[]) 厚度比
实施例5.(比较)静止模式 235 2.2
实施例6.振动模式 105 1

Claims (20)

1.一种用干燥颗粒涂料组合物形成涂覆基底的图案化涂覆方法，所述方法包括：
将基底定位在具有表面轮廓的纹理化模板上；
将所述颗粒涂料组合物分配到所述基底的表面上或分配到附接到轨道施加头的施加垫上；
通过所述轨道施加头在平行于表面的平面中相对于所述表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的所述颗粒涂料组合物磨光到所述基底的所述表面上；以及
沿所涂覆膜的至少主要尺寸改变所述方法的至少一个过程变量以形成不均匀表面特性分布，其中所述至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、轨道路径的长度、幅材速度和所述颗粒涂料组合物。
2.一种用干燥颗粒涂料组合物涂覆基底以形成涂覆基底的方法，所述涂覆基底沿所涂覆基底的至少一个主要尺寸具有受控的、不均匀表面特性分布，其中所述主要尺寸是所述基底的长度和/或宽度中的一者，所述方法包括：
将所述基底定位在具有表面轮廓的纹理化模板上；
将所述颗粒涂料组合物分配到所述基底的表面上或分配到附接到轨道施加头的施加垫上；
在所述涂覆所述颗粒涂料组合物期间使所述纹理化模板振动；以及
通过所述至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于所述表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的所述颗粒涂料组合物磨光到所述基底的表面上。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：沿所涂覆膜的所述至少主要尺寸改变所述方法的至少一个过程变量以形成所述不均匀表面特性分布，其中所述至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、轨道路径的长度、幅材速度和所述颗粒涂料组合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物不含粘结剂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物包含活性颗粒以向所涂覆基底提供期望的表面特性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物基本上由活性颗粒和磨光助剂颗粒组成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物包含2重量％至100重量％的石墨颗粒和0重量％至98重量％的磨光助剂颗粒。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物包含20重量％至80重量％的石墨颗粒和80重量％至20重量％的磨光助剂颗粒。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纹理化模板是在涂覆期间定位在所述基底下方的纹理化板，其中所述纹理化模板的所述表面轮廓包括升高特征和凹入特征。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纹理化模板是以与正在涂覆的所述基底相同的速率移动的纹理化带，其中所述纹理化模板的所述表面轮廓包括升高特征和凹入特征。
11.根据权利要求10所述的方法，其中通过使用所述纹理化模板产生的涂覆基底具有由纹理化的所述表面轮廓引起的厚度分布。
12.根据权利要求10所述的方法，其中通过使用所述纹理化模板产生的涂覆基底具有由在涂覆期间使所述纹理化模板振动引起的均匀厚度分布。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中受控的、不均匀表面特性分布可选自涂料厚度分布、电导率分布、表面能分布、紫外光特性分布、表面电阻率分布和阻碍特性分布。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物包含石墨粉末以产生具有不均匀表面电阻率分布的涂覆制品。
15.一种用干燥颗粒涂料组合物涂覆基底的方法，所述方法包括：
将所述基底定位在具有表面轮廓的纹理化模板上；
将所述颗粒涂料组合物分配到所述基底的表面上或分配到附接到轨道施加头的施加垫上；
在涂覆所述颗粒涂料组合物期间使所述纹理化模板振动；以及
通过至少一个轨道施加装置在平行于表面的平面中相对于所述表面上的点在多个方向上以轨道方式移动，将有效量的所述颗粒涂料组合物磨光到所述基底的表面上。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物不含粘结剂。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物包含活性颗粒以向所涂覆基底提供期望的表面特性。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中所述颗粒涂料组合物基本上由活性颗粒和磨光助剂颗粒组成。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中通过使用所述纹理化模板产生的涂覆基底具有由在涂覆期间使所述纹理化模板振动引起的均匀厚度分布。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法；还包括：
沿所述基底的至少一个主要尺寸改变所述方法的至少一个过程变量以形成不均匀表面特性分布，其中所述至少一个过程变量选自施加时间、施加压力、涂覆温度、工作表面的轮廓、轨道速度、轨道路径的长度、幅材速度和所述颗粒涂料组合物。
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